มทร.ธัญบุรี นำวัสดุชีวมวลเหลือใช้ มาผลิตเป็นก๊าซเชื้อเพลิงสังเคราะห์

นักศึกษาชั้นปีที่ 4 ภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกล คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคล (มทร.) ธัญบุรี นำกิ่งไม้เหลือใช้ภายในมหาวิทยาลัยฯ มาผลิตเป็นก๊าซเชื้อเพลิงสังเคราะห์ ลดปริมาณขยะในมหาวิทยาลัยฯ ประหยัดงบประมาณผลิตก๊าซเชื้อเพลิงไว้ใช้เอง

เจ้าของผลงาน “แต๊ะ” นายธนภูมิ จักรปวง เล่าว่า เนื่องจากน้ำมันเตาและก๊าซแอลพีจีมีราคาสูงขึ้น ทำให้อุตสาหกรรมที่ใช้ความร้อน เช่น การทำเซรามิก การเผาปูนขาว การอบปุ๋ยและการอบแห้งพืชผลทางเกษตรมีต้นทุนสูงตามไปด้วย ตนเอง และ ผศ.ศุภวิทย์ ลวณะสกล จึงมีแนวคิดเปลี่ยนการใช้ก๊าซแอลพีจี (LPG) มาใช้ก๊าซเชื้อเพลิงสังเคราะห์จากชีวมวลแทน ซึ่งก๊าซเชื้อเพลิงจากชีวมวลดังกล่าวนอกจากจะเป็นการผลิตความร้อนใช้อย่างมีประสิทธิภาพแล้วยังสามารถช่วยลดต้นทุนการผลิตความร้อน สร้างรายได้ให้กับท้องถิ่น ลดปัญหาสิ่งแวดล้อมและภาวะโลกร้อนได้อีกด้วย

การผลิตก๊าซเชื้อเพลิงสังเคราะห์ (Synthesis Gas) จากวัสดุชีวมวล (Biomass) โดยใช้ไอน้ำเป็นตัวเร่ง เพื่อทดแทนการใช้ก๊าซแอลพีจี จะอาศัยหลักการปฏิกิริยาความร้อน-เคมี (Thermo-Chemical Reaction) หรือที่เรียกว่าขบวนการแก๊สซิฟิเคชั่นด้วยไอน้ำ (Steam Gasification) ระบบประกอบไปด้วยเตากำเนิดก๊าซเชื้อเพลิงสังเคราะห์ชนิดไหลลง (Downdraft) มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 40 เซนติเมตร สูง 100 เซนติเมตร ชุดป้อนเชื้อเพลิงและระบายขี้เถ้าแบบอัตโนมัติ ชุดปรับปรุงคุณภาพก๊าซ ระบบนี้สามารถผลิตก๊าซเชื้อเพลิงได้ในอัตรา 25 Nm3/hr ที่อัตราความสิ้นเปลืองชีวมวล 9 kg/hr ความชื้นประมาณ 20 % ก๊าซเชื้อเพลิงที่ผลิตได้จะมีค่าความร้อนต่ำประมาณ 5,400 kJ/Nm3 จากการทดสอบหาองค์ประกอบทางเคมีของก๊าซเชื้อเพลิงที่ติดไฟได้นี้พบว่าประกอบไปด้วย CO 17 %, H2 12 % และ CH4 1.5% มีค่าความร้อนประมาณ 5,400 kJ/Nm3 คิดเป็นกำลังความร้อน 35 kWth และมีประสิทธิภาพการแปรรูปพลังงานเท่ากับ 65 %

ในการศึกษามีขั้นตอนดังนี้ 1. สร้างระบบกำเนิดก๊าซชนิดไหลลง พร้อมชุดผลิตไอน้ำ ระบบปรับปรุงคุณภาพก๊าซฯ และระบบควบคุมการทำงาน 2. ใช้เชื้อเพลิงชีวมวล สำหรับเชื้อเพลิงชีวมวลที่ใช้ในการครั้งนี้ได้แก่ เศษกิ่งไม้ ภายในมหาวิทยาลัยฯ โดยได้ย่อยกิ่งไม้ให้มีขนาด 2 – 4 เซนติเมตร มีความชื้นประมาณ 20 % เป็นเชื้อเพลิง 3. เปลี่ยนกิ่งไม้เป็นก๊าซเชื้อเพลิงสังเคราะห์ด้วยเตากำเนิดก๊าซชนิดไหลลง 4. วัดค่าความสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงชีวมวล อัตราการผลิตไอน้ำ อากาศที่ไหลเข้าระบบ

อัตราการไหลของก๊าซเชื้อเพลิงสังเคราะห์ 5. ทดสอบหาองค์ประกอบทางเคมีและค่าความร้อน (Heating Value) ของก๊าซเชื้อเพลิงสังเคราะห์ที่ผลิตได้ 6. คำนวณหาประสิทธิภาพของระบบ

ผลจากการทดสอบพบว่าระบบสามารถผลิตก๊าซเชื้อเพลิงสังเคราะห์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ สามารถนำไปใช้ทดแทนการใช้ก๊าซแอลพีจีได้ในอัตรา 1.5 กิโลกรัมต่อชั่วโมง ก๊าซเชื้อเพลิงสังเคราะห์จากชีวมวลที่ผลิตได้นี้ สามารถนำไปใช้หุงต้มอาหารหรือใช้ทดแทนการผลิตความร้อนจากก๊าซแอลพีจีในภาคอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น โรงงานเซรามิก การผลิตปูนขาว และการอบแห้งผลผลิตทางการเกษตร เป็นต้น ลดการนำเข้าเชื้อเพลิงพลังงาน ลดต้นทุนการผลิต ลดมลภาวะ ช่วยให้ชุมชนมีรายได้จากการผลิตเชื้อเพลิงพลังงานและเป็นต้นแบบในการพัฒนาเทคโนโลยีเป็นของตนเองและขยายผลในอนาคต

สำหรับชุมชนหรือกลุ่มอาชีพจังหวัดใดสนใจการผลิตก๊าซเชื้อเพลิงสังเคราะห์ สามารถสอบถามรายละเอียดได้ที่ ผศ.ศุภวิทย์ ลวณะสกล อาจารย์ประจำภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกล มทร.ธัญบุรี โทร.081-9285203

ชลธิชา ศรีอุบล

กองประชาสัมพันธ์ มทร.ธัญบุรี 0-2549-4994